CF真菌感染症における免疫プロファイル

細菌は CF 肺疾患の主要な病原体ですが、真菌はしばしば喀痰と気管支肺胞洗浄液 (BAL) の両方で分離されますが、CF におけるそれらの役割は完全には理解されていません。 CF における真菌感染症には、一過性の検出から持続感染、肺の増悪を伴う急性真菌性気管支炎、真菌アレルゲンに対する感作、およびアレルギー性気管支肺アスペルギルス症 (ABPA) まで、幅広い症状があります。 CF患者のABPAの診断と治療に関する臨床ガイドラインはありますが、CF真菌性疾患のさまざまな症状におけるモニタリング、臨床ケア、および抗真菌治療に関するガイドラインと推奨事項はほとんどありません。さらに、ABPA のない真菌の臨床的影響はよくわかっていません。 CF の炎症は、古典的に好中球およびマクロファージ駆動プロセス (Th1) と考えられていますが、好酸球およびアレルギー性サイトカイン (Th2) は、臨床および動物 CF 研究の両方で真菌性疾患の存在下で上昇することが示されています。 研究では、肺機能の低下も示されています (例: パーセントは、喀痰中に真菌が頻繁に検出され、シュードモナス感染および抗菌薬の使用と関連している個人の 1 秒間の強制呼気量 ppFEV1) を予測しました。 CF の成人は、非 CF 患者と比較して真菌感作を起こしやすく、アレルギー性鼻炎やアトピーの発生率も高くなります。 私たちのセンターで行われた後ろ向き研究では、間欠的または慢性の真菌感染症の子供は、ABPAの状態に関係なく、真菌感染症のない子供と比較して、肺機能の急速な低下を経験したことがわかりました（予備データを参照）. 真菌感染症がアレルギー性（Th2）炎症プロセスによって引き起こされるかどうかを理解することは、肺機能低下と闘うために真菌感染症患者にステロイドや抗真菌療法をより容易に利用することにより、治療アプローチを変える可能性があります. 限られた研究では、CF 患者における真菌病原体に対するアレルギー感作の頻度、一般的な小児 CF 集団におけるアレルギー感作の頻度、および喀痰と血清の両方における CF 真菌感染の独特の炎症プロファイルと表現型が調査されています。

仮説: CF および ABPA のない真菌感染症の子供は、真菌感染症のない子供と比較して、アレルギー性炎症プロファイルが上昇し、真菌要素に対する感作が増加すると仮定します。

特定の目的 1: 真菌感染症のある患者とない患者の Th2 炎症を CF 患者および ABPA 患者と比較する。

• アプローチ: (1) ABPA を伴わない真菌感染、n=10 (過去 18 か月間に 2 つ以上の陽性真菌培養と定義)、(2) 真菌感染なし、n=10、 (3) ABPA、n = 5、特定の喀痰および血清サイトカイン測定値を測定して、Th2 および Th1 炎症経路を評価します。
• 測定されたバイオマーカー: 好酸球カチオン性タンパク質 (ECP)、インターロイキン-4 (IL4)、インターロイキン-5 (IL5)、インターロイキン-10 (IL10)、インターロイキン-13 (IL13)、および血清と喀痰の両方における好酸球数。
• 期待される結果: APBA のない真菌感染症の患者は、真菌感染症のない患者と比較して、炎症の Th2 マーカーが上昇します。 また、別の対照群として ABPA を持つものと比較します。 また、CF で見られる以前に確立された炎症プロファイルへの参照として使用される Th1 マーカーを測定し、真菌性疾患の患者がより Th2 駆動のプロセスに逸脱しているかどうかを確認します。

特定の目的 2: 真菌感染のない患者および ABPA の患者と比較して、ABPA のない CF 真菌感染患者の真菌要素に対するアレルギー感作を調査します。

• アプローチ: さまざまな種 (アスペルギルス、カンジダなど) の真菌タンパク質に対する特定の IgE レベルの総 IgE および血清 ImmunoCAP テストを測定します。真菌感作を決定します。 また、アレルギー感作との関係を調査するために、環境曝露に関する患者を調査します。
• 期待される結果: ABPA のない真菌感染症の個人は、真菌感染症のない人に比べて、真菌要素に対するアレルギー感作を示す可能性が高くなります。

この研究の結果は、CF 集団における疾患の感染性とアレルギー性の両方の理解に貢献する CF 真菌感染症に関連する炎症プロファイルを特徴付けるのに役立ちます。 このことから、CF 真菌感染症の病態生理学と臨床的特徴の両方への貢献は、この治療困難な生物のユニークなセットの管理オプション、ケアガイドライン、および疾患の進行を理解するためのステップとして役立ちます。

募集：真菌感染症とABPAの免疫系の特徴を調べるこの横断的研究に参加することに同意する、8〜25歳のCF患者25人を募集することを提案します。 通常のCFクリニックに来る個人をスクリーニングし、この研究への参加への関心についてアプローチする予定です。 これから、研究訪問のためにそれらをスケジュールする意図に関連する概念、仮説、および手順を説明します。

患者の選択：患者は、定期的な診療所訪問時に、研究調査員または有資格の研究コーディネーターによってCHCOのCFセンターから募集されます。

研究訪問: 臨床的に安定している期間に、CF を持つ 25 人の被験者を前向きに募集する予定です。 被験者は、CHCO Pulmonary Clinic施設でのクリニック訪問と一致する1回の研究クリニック訪問を受けます。 次の診断情報が症例報告フォームに入力されます: 人口統計情報、診断履歴と突然変異、CF 関連の併存疾患、真菌培養結果を含む歴史的な微生物学の結果、モジュレーター療法と長期の抗生物質レジメンを含む投薬、以前のアレルギー検査、 ABPA の診断基準 (該当する場合)。 また、医療記録からの過去の臨床データを利用して、他の併存疾患、肺機能の傾向とベースライン、他の細菌感染の履歴、アレルギー診断の履歴、およびその他の関連する病歴と診断検査 (つまり、以前の CT スキャンの結果、以前の血液検査など）。 次の評価が実行されます。

• 医療記録の履歴データ。 例には、CF に関連する併存診断 (CF 関連の糖尿病、CF 肝疾患、喘息などに限定されません)、以前の血液検査 (血清 IgE レベル、以前のアレルギー検査、気管支鏡検査データなどに限定されません) が含まれます。洗浄研究、ルーチンおよび緊急/入院 CF ラボなど)、以前の肺活量測定および肺機能データ、以前の栄養および成長データ (BMI、ビタミンレベルなど)、以前の微生物学および培養データなど。
• 定期的な CF クリニックの訪問から得られた BMI 測定値
• 身長と体重が取得され、その後計算されます。
• 定期的な CF クリニック訪問から得られた肺機能検査。 スパイロメトリーは、米国胸部学会の基準に従って実行されますが、絶対値は、グローバル肺機能イニシアチブの参照方程式を使用して予測されるパーセントに変換されます34。
• 喀痰採取。 自然に吐き出された喀痰が可能な限り使用されます。これは、来院から 12 時間以内に通常の呼吸気道クリアランス レジメンに従って患者が自宅で収集します。 サンプルは、郵送された標本カップに入れられ、氷の上に置かれ、診療所に運ばれます。 来院前に喀痰を吐き出すことができない場合は、さらなる分析と保管のために、臨床的ニーズに使用されていない喀痰の残りを利用しようとします。 喀痰は、現在の CFF Therapeutics Development Network の標準的な操作手順に従って喀痰誘導によって収集することができます。1) 喀痰を出すことができない場合、(2) 患者が喀痰誘導の臨床基準を満たしている場合、および (3) クリニックが現在のチームメンバーの安全と適切な PPE の供給を確保するための COVID-19 ガイドライン。

安全上の理由から、導入手順は、導入当日に次の基準を満たす被験者に対してのみ実行されます。 FEV1 ≥ 30% 予測、来院前 48 時間以内に 5 mL を超える喀血の既往がない。喀痰誘導手順。 注目すべきは、喀痰と誘発喀痰の間の分析のための標本の品質にほとんど有意差がないことです。 前述のようにマーカーをテストします。

• 環境真菌曝露アンケート。 クリニック訪問の終了前に実行されます。 この質問票全体は、Andy Liu 博士が使用した検証済みの質問票です。 研究参加者の時間的制約を考慮して、この研究に関心のある質問に焦点を当てた修正されたアンケートを使用しています (例: 真菌曝露に関連する）。 これは検証されていませんが、将来の研究のためにこのパイロット研究で重要な情報を提供する可能性があります

• 血清コレクション。 CTRCによる適切な無菌技術を使用して、認定された個人が末梢静脈血を採取します。 サンプルは、研究プロトコル基準に従ってラベル付けされます。 上記のテストされるマーカー。

  • すべての喀痰サンプルは、さまざまな炎症経路に固有の遺伝子発現を評価する潜在的なマイクロバイオーム、マイコバイオーム、およびトランスクリプトーム分析のために保管および保存されます。

サンプルサイズの推定: 研究提案の検出力とサンプルサイズは、研究期間中にこのパイロット研究に募集される資格のある患者の数が予想されるため、固定されています。 予備データと記載されている感染タイプの定義に基づいて、研究者は、1 年間の募集ウィンドウで、真菌感染のない約 10 人、真菌感染があるが ABPA のない患者 10 人、ABPA の患者 5 人を登録できると予想しています。 . 主な分析計画は、表 3 に記載されている主要な血漿および喀痰対策の説明と比較に焦点を当てています。検出力分析は、対照群 (真菌感染なし) を非 ABPA グループまたは ABPA グループのいずれかと比較するときに、検出可能な効果サイズを提供します。 計算は、PASS バージョン 15 統計ソフトウェアで実施された両側 2 サンプル等分散 t 検定の検出力 80% およびタイプ I エラー率 0.05 に基づいています (2)。 真菌感染グループのグループ サンプル サイズが 10 および 5 の場合、集団効果サイズがそれぞれ 1.36 および 1.66 の場合、80% の検出力で効果サイズ 0 の帰無仮説が棄却されます。 したがって、研究は、1.66 および 1.32 標準偏差を超える、測定される平均マーカーの差を検出するために 80% で検出されます。 CF の Th2 マーカーに関する文献の限られたデータを考慮して、これらの計算は、テストしている複数の Th2 マーカーの平均値からの偏差に基づいています。

データの収集と保存: すべての被験者は、研究サンプルの収集時に匿名化され、マスター キーと共に保存されます。 この情報へのアクセスは限定されており、PI と必要不可欠な研究スタッフのみがデータを監視および表示できます。 すべてのハードコピー ソース ドキュメントは、CF 研究チームの保管施設にある施錠されたファイル キャビネットに保管されます。 さらに、データの整合性をさらに確保するために、この研究のデータは Research Electronic Data Capture システム (REDCap) に保存され、重要な個人のみがアクセスできるように制限されます。 REDCap は、転記エラーを最小限に抑えるインライン検証を可能にし、データ送信のリアルタイム通知を提供し、即時の中央監視とフィードバックを可能にします。 データへのアクセスには、暗号化された Secure Socket Layer (SSL) 接続が必要であり、変更はユーザー ID、タイム スタンプ、およびプロジェクトごとに記録されます。 データベースは頻繁にバックアップされます。